“十一五”是國內工程機械行業產銷量倍增的五年，行業規模總量躍居世界首位。行業的發展帶來的是規模的擴張、資金的充裕、結構優化和整體素質的提升，但某些環節仍顯滯后。例如：產品技術、質量、服務等環節。國家宏觀調控政策有效控制了行業的盲目增長，扭轉多年來以“快”為主、“快”在“好”之前的經濟發展方式，向“又好又快”、“好字當頭”轉變。然而，一些過快過熱的經濟體仍迎來了重大挑戰和考驗，特別是工程機械行業，市場極速壓縮，產能過剩、貨物積壓．資金流轉等，競爭愈加劇烈。此時，走國際化的道路、搶占海外市場、引進先進技術成為行業競爭或持續發展的重要戰略。而產品研發仍將作為核心競爭力成為支撐戰略的重要抓手，工程機械行業必將在“十二五”完成全球協同設計方面的突破。
全球協同設計概念
協同設計從字面理解為設計人員合作一起來進行產品設計，設計人員通過系統平臺獲得任務及相關資料；按照標準或規范要求進行產品設計并交付結果到系統平臺；實時關注相關設計的變化；實時通過系統平臺與合作者交流；各取所需、秩序工作，從而協作完成指定的產品設計任務。
全球協同設計則在協同設計的基礎上，增加了跨公司，跨地域、跨國度的協同。是為了實現大型團隊協同設計、突出整體效果而采用的設計模式。
全球協同設計平臺構建體系
如何來構建一個全球協同設計平臺呢?在此只根據自身的經驗和體會給些方向和建議。
1、網絡技術的應用
公司級的局域網、集團級的城域網的構建是網絡基礎。
通過租用專線，將異地納入城域網，實現主流異地數據信息的交互，包括異地研發機構。
通過Intemet網絡，實現短期的、網絡漫游方式的信息交互。
2、硬件架構
工程機械行業在國內外生產基地或研發中心的部署已成規模，而解決異地乃至全球協同設計的硬件構架通常有聯邦式架構和一體式架構（見圖1）兩種部署模式。接下來以4家子公司協同設計為例，對比硬件構架模式。
圖1 兩種架構的硬件部署
聯邦式架構至少需要5臺應用服務器、5個數據庫服務器；優點：初始硬件投入較少；缺點：子公司數目在5個以上時，投入總和較大，跨公司間數據交互頻繁，且不適于集團公司持續擴張。
一體式架構至少需要4臺應用服務器、1個數據庫服務器。優點：子公司數目在5個以上時，投入總和較小，系統集成度高，能夠適應集團公司持續擴張。缺點：初始硬件投入較大。
在此僅推薦大于5個子公司的集團全球協同設計平臺一體式架構（見圖2）硬件部署。
圖2 全球協同設計平臺一體式架構硬件部署
3、系統軟件平臺
(1)CAD的兼容效果
在大型工程機械企業，二維CAD已普及應用。三維設計取代二維也已成為必然趨勢已在各家公司持續推進。
二維CAD對協同設平臺的要求較低，但三維CAD的選型與應用基礎則影響到協同設計平臺的選型和推進。協同設計平臺將著重于基礎庫、設計規范、模型轉換、設計理念等方面的管理和提升，對CAD的支持和兼容程度將直接影響協同設計的效果。
(2)支持多層組織架構的協同設計平臺
大型集團公司，協同設計平臺的組織架構至少應分為三個層級集團層級、子公司層級、產品系列級，支持各層級的權限分配和數據管控。如：集團層級的通用模型、通用標準，通用符號、通用模板；子公司級模板、產品級設計規范等設計基礎。
(3)統一規范的三維設計方法
自頂向下的設計方法：在滿足產品功能、性能以及相關標準的前提下，將一個大型產品的設計任務經過骨架模型的建立，規劃分解出多個滿足小規模、簡單功能、空間范圍、關聯要求，可個人實現等要求的零部件，分配給多人進行協同設計的方法。
設計規范：統一的設計規范是協同設計的基礎，用于指導設計人員規范的完成設計任務，實現可協同、多重用，易加工，易裝配等目標，例如：三維管路設計規范、三維電纜設計規范、通用建模設計規范、總體設計規范、分系統設計規范等等。
設計規范和設計方法是協同設計項目的重要交付。要建立持續完善的機制，在后期不斷新增或完善。
(4)三維設計基礎庫的建立
三維設計的基礎庫包括標準件庫、通用件庫、符號庫、模板庫等等，這些基礎庫應在項目實施期間交付，并指定相關運維流程甚至運維組織來保證后期的持續更新完善。
如果已經有了集團一體化的物料數據管控平臺，例如ERP或PDM，那么，就有了相關的零部件分類和編碼的管理，標準件庫和通用件庫因與物料相關，建立時必須考慮將模型對應的物料編碼、分類等相關屬性定義在庫模型參數中，保證設計選用時相關屬性的帶出，確保CAD物料信息的統一、準確
(5)關聯的工程變更
頻繁的工程變更是工程機械行業設計業務的特點，用戶需求的變化，供應商的變化，產品成熟度等均可能引起工程變更。全球協同設計平臺通過變更管理實現設計變更有效、全面、快速的執行。
按照協同業務范圍可分為四層：
設計部門內部：三維模型與二維圖紙的關聯，三維模型的變更，二維圖紙、設計BOM、虛擬樣機可獲得更新。另，在多人協同設計過程中，A設計的模型更改后，與之有設計參考或裝配關系的設計B可獲取更新后的版本。
企業內部：設計的變化通過變更管理通知到與之關聯的工藝、制造、服務等，完成跨部門業務。
全球化企業級：設計的變化通過變更管理通知到異地，通知到海外，并關聯到異地或海外不同的制造工藝、配套、法規等。例如：中國版的設計變化通知到與之關聯的美國版的設計。
企業外部擴展：設計變化通過變更管理通知到相關的設計伙伴或者供應商。
(6)三維模型輕量化
輕量化模型技術，在保證三維模型可瀏覽、標記、測量情況下，將模型轉換為占據空間較小的文件，使網絡數據傳輸快速，使服務器和網絡壓力減小，使仿真、展示、技術文檔審批，供應商協同、跨公司協同等業務更便于實現。
(7)數據
協同設計平臺數據的難點在于三維模型，首先是歷史模型，通常未實施規范設計的三維模型是不能直接導入系統的，如果歷史模型量很大，需要在項目期間完成部分產品的模型規范和導入，然后制定后續產品的進入計劃，逐步豐富數據。
已有數據量和數據增量是衡量系統應用程度的重要指標，也是使用戶信賴系統、發揮系統作用的必要基礎。
(8)接口
CAD接口，實現三維模型、輕量化模型、二維工程圖、物料信息、設計BOM等數據在協同平臺上的實時存寫。
跨系統接口，考慮到工程機械產品離散、多變的特點，建議少量的開發集成接口，多采用中間文件的接口格式，可考慮多種報表、例如：新增物料、設計BOM、服務BOM等，提供給CAPP/ERP/CRM/SRM/MES等系統平臺。
(9)即時交流平臺的輔助協同
設計人員通過即時交流平臺進行技術交流，圖文并茂、視頻交流、工作組討論等方式，使構思、意圖、裝配關系等更清晰，使協同更具體、更全面。
(10)新的理念或新的工作方式
單點設計到協同設計：打破地域限制、部門限制、專業限制，處于同一平臺進行協同設計，提升資源共享、資源調配、遠程協助能力，提升團隊協同設計能力。
串行設計模式到并行設計模式：例如：跨專業間的并行，以往液壓和電氣的設計因需要參考結構件進行設計，需要等結構件設計定稿后才能開始，而通過協同設計可以取得參考后就開始設計，并可根據結構件設計的變更通知作出變更。跨部門的并行，以往的工藝設計需要等整部件設計圖檔審批完成后進行，通過協同平臺可以在設計完成狀態之后審批狀態之前就可介入。總的來說，設計后續業務介入靈活度增加，技術準備周期得以縮短。
物料重用度提升：標準件，通用件等通用模型和物料信息的集中管理和共享，并定義設計時優先選用標記，提升物料重用度，降低設計成本和制造成本。
模型和數據的唯一性以往的模型和數據變更不能實時和準確傳遞到每個部件；而在統一的協同平臺上，參數驅動模型，模型和數據實時更新，保證了模型和數據的準確性和唯一性。
CAD數據統一管理：以往分散在設計人員個人電腦自行管理；通過協同設計平臺實現CAD數據集中安全管理和共享有效共享。
知識的繼承和重甩以往的設計過程和參數不可控，協同效率低；將設計過程與參數固化于系統或三維模型中，倡導參考和引用，特別是系列化的產品，提升知識的繼承和重用。
協同設計平臺價值體現
工程機械產品的設計周期較長，協同設計平臺體現其價值至少晚一個設計周期，而且項目見效受限于系統數據的完整度，往往歷史數據較多的企業需要在項目上線后幾年時間來將歷史數據規范確認納入系統管理。
全球協同設計平臺若以一體化硬件架構為例，初始需布設兩臺主服務器（雙機熱備：200萬/臺）；3臺應用服務器及一臺負載均衡（60*3+30=210萬元）：數據存儲：(400萬元)；系統軟件(200萬元/子公司)；咨詢服務費用（150萬元/子公司）等。初始投資約需1500萬元；若有10家子公司；每300萬覆蓋一個子公司計算，后續還需陸續投入總計2700萬元；總投資4300萬元。
假設某集團產品平均設計周期為8個月、每年產生20個新產品、產品平均價值30萬元、每個新產品年銷售1000臺計算，則新產品年銷售額為60億元。
假定新產品制造成本占銷售額的70%，則新產品制造成本為42億元；假定新產品研發費用占銷售額的10%，則新產品研發費用為6億元。
另據國外一些研究機構統計，協同設計平臺實施的效果可以做到：節約制造成本約5%；產品研發成本減少約20%；縮短產品上市時間約50%；提高客戶定單反應速度約30%；避免開發過程的不必要修改約40%。
可量化效益為：節約制造成本約2.1億元/年；產品研發成本減少約1.2億元。
定性效益新產品提前上市4個月，影響著市場占有率更快提升和產品定價權的掌握等；減少變更任務量，讓技術人員更多精力用于構思和設計。
隨著工程機械行業的國際化、全球化、全球協同設計將成為行業競爭的必備基礎，全球協同設計作為一種開放、全面。統一的工作方式，專注于提高設計能力、提升協同效率、改善快速設計轉產、數據完整、正確、一致性等問題，是企業實現研發活動跨國界、跨地區、跨企業協同作業的有效手段。
持續的產品創新需要產品協同設計平臺的支撐（見圖3）。試想，在今后的產品設計時，我們可以通過全球協同設計平臺獲得世界各地的客戶對所設計的產品的建議和需求；獲得產品故障信息；獲得供應商在配套件方面的改進和模型支持；獲得集團公司在異地或海外的先進技術支持……，有理由相信，我們可以設計出更多適合于用戶的產品。構建以全球化、全周期、智能化為特征的全球協同設計平臺必將成為大勢所趨。
圖3 產品協同設計平臺的演變
轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.guhuozai8.cn/
本文標題：構建工程機械行業全球協同設計平臺
本文網址：http://www.guhuozai8.cn/html/solutions/14019313240.html
相關文章
